Sistem Monitoring

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.2 Tinjauan Teori

2.2.1 Sistem Monitoring

Konsep penelitian kali ini hampir sama dengan studi literatur yang telah ditemukan dimana tetap menggunakan arduino sebagai pembaca sensor dan LabVIEW sebagai penampil hasil datanya. Hanya saja perbedaan penelitian penulis terletak pada 3 poin penting. Pertama, sensor yang digunakan yakni menggunakan sensor zmpt101b dan voltage sensor. Kedua, komunikasi antara arduino dengan LabVIEW menggunakan kabel USB sedangkan di salah satu studi literaturnya menggunakan komunikasi nirkabel yaitu dengan menggunakan SMS. Ketiga, objek yang dijadikan bahan penelitianpun berbeda yakni PLTMH dan PLTB.

2.2 Tinjauan Teori

Bagian ini terdiri atas teori-teori dasar yang mendukung dan saling terkait dengan penelitian yang sedang dilaksanakan.

2.2.1 Sistem Monitoring

Sistem monitoring adalah sebuah proses pengumpulan data dari berbagai sumber daya dan pada umumnya data tersebut merupakan data yang real time. Secara umum tujuan monitoring adalah untuk mendapatkan data-data atau pandangan agar diperoleh umpan balik bagi kebutuhan tertentu. Secara garis besar tahapan dalam sebuah sistem monitoring terbagi ke dalam tiga proses besar yaitu proses di dalam pengumpulan data monitoring, proses di dalam analisis data monitoring dan proses di dalam menampilkan data hasil monitoring.[4]

Kebanyakan kendala dan keterbatasan dalam melakukan monitoring terhadap objek yang hendak dipantau antara lain adalah: masih secara manual oleh petugas atau pemilik, masih menggunakan alat yang memberikan data pemantauan yang bersifat general dan harus dianalisis lebih lanjut, atau data pemantauan hanya dapat diamati lokal di terminal pemantauan saja. Hal ini menyebabkan banyak waktu dan upaya yang terbuang hanya untuk melakukan proses monitoring.

Saat ini, teknologi yang dapat diterapkan untuk membangun suatu sistem monitoring sudah semakin maju dan berkembang. Teknologi ini dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin untuk membantu manusia baik melakukan pemantauan terhadap suatu objek yang berada pada lokasi jarak jauh, maupun membantu manusia memonitor secara spesifik peristiwa atau kondisi yang hendak diantisipasi. Monitoring mengacu pada pengukuran kemajuan apakah masukan menghasilkan keluaran yang sudah sesuai dengan apa yang telah direncanakan.

3 2.2.2 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah suatu sistem komputer yang sebagian besar elemennya ataupun seluruhnya dikemas ke dalam sebuah chip IC (Integrated Circuit) menjadi satu bagian dari perangkat sistem yang lebih besar. Sehingga mikrokontroler sering disebut dengan single chip microcomputer. Berbeda halnya dengan PC (Personal Computer) yang mempunyai beberapa fungsi, mikrokontroler adalah sistem komputer yang memiliki satu atau beberapa tugas yang lebih detail/rinci.[5] Selain itu mikrokontroler mempunyai perbandingan RAM dan ROM yang berbeda dengan komputer. Mikrokontroler adalah sistem mikroprosesor yang dibuat langsung oleh pabriknya dan berisi peralatan internal seperti RAM, ROM, CPU, I/O, clock dan lainnya yang sudah saling terkait ataupun terhubung di dalam suatu chip IC yang sudah siap dipakai. Pada dasarnya mikrokontroler mempunyai input dan ouput serta kendali dengan program yang dapat ditulis dan dihapus secara khusus. Prinsip kerjanya hampir sama seperti membaca dan menulis data program. Sehingga kita hanya memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya. Mikrontroler ditunjukkan pada Gambar 2.1 dan digram blok pada Gambar 2.2.

Gambar 2.1 Mikrokontroler

Gambar 2.2 Diagram Mikrokontroler

Berikut akan dijelaskan beberapa komponen penting yang ada di dalam sebuah mikrokontroler:[5]

1. CPU

CPU bisa dikatakan sebagai otak dari mikrokntroler karena dia bertanggungjawab untuk mengambil instruksi (fetch), menerjemahkannya (decode) dan kemudian dieksekusi (execute).

4 CPU merupakan suatu sistem yang terdiri dari bagian-bagian mikrokontroler yang saling terhubung. CPU memiliki fungsi utama yaitu mengambil instruksi lalu menerjemahkannya. CPU harus menerjemahkan intruksi tersebut yang diambil dari sebuah memori program.

2. Memori

Memori berfungsi untuk menyimpan data dan program yang telah dibuat. Di dalam mikrokontroler biasanya terdapat RAM dan ROM (EPROM, EEPROM, dan lain-lain) atau memori flash untuk menyimpan source code program.

3. Port INPUT / OUTPUT paralel

Port I/O berfungsi untuk menghubungkan berbagai perangkat agar saling terkoneksi seperti LED, LCD, memori, printer dan perangkat I/O lainnya ke mikrokontroller.

4. Port Serial (Serial Port)

Port serial menyediakan berbagai macam antarmuka serial antara mikrokontroler dengan periferal lain seperti port paralel.

5. Pengatur Waktu dan Penghitung (Timer and Counter)

Timer and Counter memiliki beberapa operasi utama didalam sebuah mikrokontroler antara lain pembangkitan pulsa, fungsi jam, osilasi, modulasi, pengukuran frekuensi, menghitung pulsa eksternal dan yang lainnya.

6. Digital to Analog Converter (DAC)

Konverter DAC berfungsi untuk mengubah sinyal digital ke bentuk sinyal analog. DAC digunakan untuk mengendalikan aplikasi analog seperti motor DC dan sebagainya.

7. Analog to Digital Converter (ADC)

ADC merupakan kebalikan dari DAC yaitu mengubah sinyal analog menjadi ke bentuk digital. Sinyal input dalam konverter ini harus dalam bentuk analog (misalnya output dari sensor) sedangkan outputnya dalam bentuk digital. Output digital biasanya digunakan untuk berbagai perangkat digital seperti layar digital pada perangkat pengukuran.

8. Interrupt Control

Interrupt Control berfungsi untuk menyediakan penundaan pada program kerja. Interrupt dapat berupa internal (menggunakan instruksi interupsi saat pemrograman) atau eksternal (diaktifkan menggunakan pin interrupt).

9. Special Functioning Block

5 Blok fungsi khusus merupakan pengontrol yang mempunyai beberapa port tambahan guna melaksanakan suatu fungsi tertentu. Pengontrol ini hanya dimiliki oleh beberapa mikrokontroler yang hanya bisa digunakan pada aplikasi tertentu seperti sistem robotik.

2.2.3 Arduino IDE

Arduino IDE merupakan sebuah software yang diciptakan menggunakan bahasa java dan berfungsi untuk mengcompiler dari bahasa C ke bahasa mesin mikrokontroler. Arduino IDE terlihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Arduino IDE Arduino IDE terdiri dari beberapa bagian, yaitu:[6]

1. Editor program yaitu berfungsi untuk menulis dan mengedit program.

2. Compiler yaitu sebuah modul yang berfungsi untuk mengubah kode program (bahasa processing) menjadi kode biner, karena mikrokontroler hanya bisa memahami bahasa dengan kode biner.

3. Uploader sebagai sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memori di dalam papan arduino. Arduino menggunakan pemrograman dengan bahasa C.

2.2.4 LabVIEW

LabVIEW atau Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench merupakan software pemrograman berbasis grafis atau blok diagrm yang dimiliki oleh National Instrumens.

LabVIEW memiliki fungsi dan peranan yang tidak jauh berbeda dengan software pemorograman lainnya seperti matlab atau visual basic, C++ dan sejenisnya. Perbedaan software LabVIEW dengan C++ ataupun matlab terdapat pada bahasa pemrogramannya yaitu menggunakan grafis atau blok diagram untuk LabVIEW sedangkan basis teks untuk software pemrograman lainnya.

Karena bahasa pemrograman pada LabVIEW hampir sama dengan sebuah instrumen baik dari sisi

6 tampilan maupun pengoperasiannya maka program LabVIEW disebut dengan istilah Virtual Instrumens atau VI. Hal pertama yang dilakukan saat akan membuat program pada LabVIEW yaitu membuat front panel atau user interface menggunakan control dan indicator. Control disini dapat memuat dials, knobs, push buttons dan peralatan input lainnya sedangkan indicator memuat leds, graphs dan peralatan display lainnya. Kemudian langkah kedua yaitu merancang blok diagram yang memuat kode-kode VI guna mengatur user interface. LabVIEW sendiri tersusun atas 3 komponen penting yaitu:[7]

1. Front Panel

Front panel merupakan bagian window yang berisi indicator dan control dengan latar belakang berwarna abu-abu. Fungsi front panel untuk merancang/mendirikan VI, menjalankan program dan mendebug program. Front panel ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Front Panel 2. Blok Diagram dari VI

Blok diagram merupakan bagian dari window dengan latar belakang berwarna putih yang berisi source code untuk arahan pada front panel. Block diagram ditunjukkan pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Block Diagram

7 3. Control Pallete dan Functions Pallete

Control dan functions pallete memiliki fungsi sebagai penyusun dari sebuah VI.

a) Control Pallete

Control pallete hanya tersedia pada front panel yang berisi tentang beberapa indikator maupun kontrol. Adapun cara untuk menampilkan control pallete dengan klik kanan pada front panel tersebut atau dengan mengklik windows => show control pallete. Control pallete dapat dilihat di Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Control Pallete b) Function Palette

Functions pallete hanya tersedia pada blok diagram dan berfungsi untuk merancang sebuah blok diagram. Adapun cara untuk menampilkan functions pallete dengan klik kanan pada lembar kerja blok diagram tersebut atau dengan mengklik windows => show control. Penampilan functions pallete dapat dilihat di Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Functions Pallete

8 BAB 3

METODOLOGI

Bagian ini menjelaskan perancangan sistem yang digunakan, cara mengimplementasikan rancangan dan cara pengujian sistem (indikator kinerja dan cara mengukurnya). Penjelasan ini terdiri dari beberapa bab yang saling terkait.

3.1 Alat dan Bahan

Berikut alat dan bahan yang diperlukan selama penelitian berlangsung, antara lain:

1. Arduino mega 2. Software arduino 3. Software LabVIEW 4. Solar cell

5. PLTB 6. PLTMH 7. Blower

8. SCC (Solar Cell Controller) 9. Voltage sensor

10. Sensor zmpt101b 11. Sensor acs712 12. Tachometer 13. Baterai 7,2 Ah 14. Beban RLC 15. Cosphi meter 16. Multimeter 17. Kabel swith hub

18. Kabel jumper male to female 19. Kabel serabut dan tunggal

3.2 Alur Penelitian

Beberapa proses yang diperlukan agar alat monitoring ini dapat dirancang yaitu dimulai dengan mengidentifikasi alat dan bahan yang diperlukan apa saja, perancangan hardware, membuat program pada arduino ide dan LabVIEW, melakukan pengujian alat apakah berhasil atau

9 tidak. Jika berhasil membaca output dari 3 pembangkit hibrida maka akan dilakukan pencatatan hasil pengujian dan analisa hasil. Kemudian mengambil sebuah kesimpulan terhadap alat monitoring yang dirancang dan data yang sudah dianalisa. Alur penelitian dapat dilihat pada flowchart penelitian Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Flowchart Penelitian

Urgensi dari sistem monitoring ini adalah untuk mengetahui performa yang dihasilkan dari 3 buah pembangkit hibrida pada Laboratorium Sistem Ketenagaan Universitas ISLAM Indonesia.

3 pembangkit hibrida tersebut yakni PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro), Solar

Mulai

Perancangan Hardware

Pengujian Alat Berhasil?

Membuat program arduino dan

LabVIEW

Analisis Hasil

Selesai Kesimpulan Identifikasi Alat dan Bahan

tidak

ya

10 Cell dan PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu). Adapun target yang ingin dicapai dari sistem monitoring ini adalah dapat memantau performa dari setiap pembangkit secara real time dari waktu ke waktu sehingga data tersebut nantinya dapat dianalisa. Pemantauan dapat dilakukan secara otomatis dari jarak jauh tanpa harus kontak langsung di lokasi pembangkit sehingga dapat mengefisiensikan waktu dan tenaga.

Beberapa parameter yang dipilih dalam sistem monitoring ini antara lain mengetahui berapa tegangan AC dan arus AC baik dari PLTMH maupun PLTB serta mengetahui berapa tegangan DC, arus DC dan daya DC pada Solar Cell. Proses monitoring dilakukan dengan memanfaatkan arduino mega sebagai mikrokontroler pembaca hasil output dari sensor yang digunakan dan LabVIEW sebagai penampil data yang disajikan. Adapun sensor yang digunakan yaitu zmpt101b untuk mengukur tegangan AC, sensor voltage untuk mengukur tegangan DC serta acs712 untuk mengukur arus AC dan DC pada 3 pembangkit hibrida pada Laboratorium Sistem Ketenagaan Universitas ISLAM Indonesia. Beberapa parameter tersebut digunakan sebagai data yang akan diproses hingga menjadi suatu informasi yang dapat digunakan oleh user atau masyarakat umum.

3.3 Proses Pengiriman Data Sistem Monitoring

Pengiriman data pada penelitian kali ini menggunakan komunikasi serial. Data yang dihasilkan dari 3 pembangkit hibrida yakni PLTMH, solar cell maupun PLTB merupakan data analog. Kemudian dari data analog ini berjalan menuju ke sensor zmpt101b, voltage sensor, acs712 dan ke arduino mega yang telah diprogram menggunakan software arduino IDE. Dari arduino mega data diolah menjadi data digital atau disebut dengan proses ADC (Analog to Digital Converter) karena pada dasarnya arduino hanya dapat membaca bahasa mesin dengan kode biner.

Data lalu dibaca oleh analogread kemudian diterjemahkan ke nilai tegangan AC, tegangan DC, arus AC dan arus DC yang sesungguhnya. Setelah itu nilai tegangan AC, tegangan DC, arus AC dan arus DC berlanjut menuju ke LabVIEW untuk ditampilan pada front panel baik dalam bentuk grafik maupun angka. Perancangan sistem monitoring dapat dilihat pada blok diagram Gambar 3.2

11 Gambar 3.2 Diagram Blog Penelitian

3.3.1 Sensor

Pada penelitian kali ini kita menggunakan 3 sensor yaitu voltage sensor, zmpt101b dan sensor arus acs712, berikut penjelasannya:

1. Voltage Sensor

Voltage sensor merupakan piranti yang digunakan untuk mendeteksi nilai suatu tegangan.

Prinsip yang digunakan berdasarkan penekanan resistansi yang dapat menurunkan tegangan inputnya 5 kali lebih kecil dari tegangan aslinya. Voltage sensor dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Laptop

Blower PLTB

Aliran Air

ZMPT101B Arduino

PLTMH

ZMPT101B

Generator ACS 712 Generator

Arduino

Resistor

ACS 712 Beban RLC

Laptop

Solar cell

Voltage Sensor

Arduino Baterai SCC

ACS712 Multimeter

Laptop

12 Gambar 3.3 Voltage Sensor

Nilai maksimal range yang dapat diolah adalah 5 VDC. Arduino hanya menerima data berupa nilai ADC, agar dapat menentukan tegangan maka menggunakan persamaan (3.1):

Tegangan = 𝐴𝐷𝐶

1023 × 5V (3.1)

Keterangan:

ADC: nilai ADC yang terbaca

1023: nilai maksimal ADC yaitu 10 bit 5V: Tegangan referensi ADC arduino 2. ZMPT101B

ZMPT101B merupakan sebuah piranti elektronik yang berfungsi untuk mengukur tegangan AC 1 fasa antara 110-250 VA dengan menggunakan prinsip transformator step-down dan sensor ini dapat secara langsung dihubungkan ke tegangan AC PLN.[8] Tampilan zmpt101b dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Sensor ZMPT101B 3. ACS712

ACS712 merupakan piranti elektronik yang berfungsi untuk mengetahui arus AC maupun DC yang mengalir pada sebuah kabel. Sensor ini bekerja berdasarkan hall effect yaitu dengan memanfaatkan medan magnetik disekitar arus, yang dibaca pada kabel tembaga kemudian dikonversi menjadi sinyal proporsional.[8] Sinyal tersebut dapat berbentuk tegangan data digital maupun tegangan analog. Kemudian sinyal tersebut akan difungsikan menjadi alat ukur arus yang dapat disimpan ke dalam sebuah penyimpanan seperti server untuk dianalisa maupun sebagai alat kontrol. Tampilan sensor acs712 dan skematiknya ditunjukkan pada Gambar 3.5.

13 Gambar 3.5 Sensor ACS712 dan Skematik ACS712

3.3.2 Arduino Mega

Arduino mega merupakan papan mikrokontroler yang sudah dirancang dengan beberapa komponen pelengkapnya seperti tombol reset, digital input dan perangkat lainnya serta dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB. Tampilan arduino mega dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Arduino Mega

3.3.3 Laptop

Laptop berfungsi untuk memonitor hasil dari pembacaan arduino terhadap sensor yang terpasang menggunakan software LabVIEW. Komunikasi antara laptop dan arduino menggunakan sebuah alat yaitu swith hub. Switch hub berfungsi sebagai penghubung kabel-kabel LAN untuk menerima atau mengirimkan data dari laptop ke arduino maupun sebaliknya. Tampilan block diagram LabVIEW dapat dilihat pada Gambar 3.7.

14 Gambar 3.7 Tampilan Monitoring Pada Block Diagram LabVIEW

Pada block diagram ini digunakan case structure. Case structure berfungsi untuk mengeksekusi satu kasus sesuai kondisi inputnya. Nilai input akan memutuskan case mana yang akan mengeksekusi. Di bagian atas case structure terdapat label selector yang berisi case atau kasus. Klik panah ke bawah untuk melihat keseluruhan kasus yang tersedia. Klik panah ke kanan untuk melihat kasus selanjutnya dan klik panah ke kiri untuk melihat kasus sebelumnya. Case structure ditunjukkan pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Case Structure

Ada 5 kasus yang telah diprogram pada blok diagram ini. Kasus dengan simbol A menunjukkan untuk mengeksekusi kondisi input dari tegangan AC. Kasus dengan simbol B menunjukkan untuk mengeksekusi kondisi input dari arus AC. Kasus dengan simbol C menunjukkan untuk mengeksekusi kondisi input dari tegangan DC. Kasus dengan simbol D menunjukkan untuk mengeksekusi kondisi input dari arus DC. Kasus dengan simbol E menunjukkan untuk mengeksekusi kondisi input dari daya DC. Tipe data yang mengalir ke dalam case structure ini berupa data string.

15 3.4 Rangkaian Pengujian Sistem Monitoring

Rangkaian pengujian sistem monitoring diperlukan untuk melihat kabel-kabel yang terhubung dari 3 pembangkit hibrida hingga ke LabVIEW. Kabel yang digunakan yakni kabel jumper male to female, kabel switc hub dan kabel tunggal / serabut. Kabel tunggal / serabut digunakan untuk output dari 3 pembangkit hibrida. Kabel male to female digunakan untuk komunikasi dari sensor ke arduino mega. Kabel male to female pada sensor terhubung ke beberapa pin di arduino mega yakni sensor zmpt101b terhubung ke pin A0, acs712 arus AC terhubung ke pin A1, voltage sensor terhubung ke pin A2 dan acs712 arus DC terhubung ke pin A3. Kemudian komunikasi antara arduino mega dengan LabVIEW terhubung dengan kabel switch hub. Rangkaian pengujian sistem monitoring pada 3 pembangkit hibrida dapat dilihat pada Gambar 3.9, Gambar 3.10 dan Gambar 3.11.

Gambar 3.9 Rangkaian Pengujian PLTMH

Gambar 3.10 Rangkaian Pengujian Solar Cell

16 Gambar 3.11 Rangkaian Pengujian PLTB

3.5 Cara Analisis

Analisis pertama dilakukan untuk menguji karakteristik setiap sensor yang digunakan yakni zmpt101b, acs712 dan voltage sensor yang dihubungkan dengan arduino mega dan telah diprogram melalui software arduino IDE. Rumus yang digunakan untuk mencari persentase error dan persentase keberhasilan ditulis dengan persamaan (3.2) dan (3.3):

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 − 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑇𝑒𝑟𝑢𝑘𝑢𝑟

𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 | × 100% (3.2)

%Keberhasilan = 100% − %𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 (3.3)

Analisis kedua dilakukan dengan melihat pengaruh beban RLC pada output PLTMH baik dari tegangan AC, arus AC dan frekuensi serta error yang didapatkan dari pengiriman data serial monitor ke LabVIEW. Analisis ketiga dilakukan guna menguji berapa lama baterai akan terisi penuh ketika mendapat pasokan tegangan DC maupun arus DC dari solar cell serta error yang didapatkan dari pengiriman data serial monitor ke LabVIEW. Rumus yang digunakan untuk mencari berapa lama baterai akan terisi penuh ditulis dengan persamaan (3.4)[9].

𝑇_𝑎 = 𝐶

𝐼 (1 + 20%) (3.4)

Keterangan:

𝑇_𝑎 = Lamanya pengisian arus pada baterai (h / hour) C = Kapasitas baterai (Ah / Ampere hour)

I = Arus pengisian baterai (A / Ampere)

Analisis keempat yakni mencari daya yang dihasilkan dari generator AC 3 fasa pada PLTB serta error yang didapatkan dari pengiriman data serial monitor ke LabVIEW. Generator yang digunakan menggunakan rangkaian hubungan bintang (tertera pada Gambar 3.12). Pada hubungan

17 bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal (V Line) dari tiga terminal A – B – C mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadap titik netral (V fasa).

Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fasa” atau Vf.

Gambar 3.12 Hubungan Bintang

Tegangan yang mengalir pada tiap fasanya seimbang namun memiliki perbedaan fasa yang berbeda sebesar 120 derajat. Pada rangkaian bintang ini berlaku persamaan (3.5) dan (3.6):

𝑉_{𝑓𝑎𝑠𝑎} = √3 . 𝑉_{𝐿𝑖𝑛𝑒} (3.5)

𝐼_𝑅 = 𝐼_𝑆 = 𝐼_𝑇 = 𝐼_{𝐿𝑖𝑛𝑒} (3.6)

Guna menghitung kapasitas daya generatornya menggunakan persamaan (3.7):

𝑃 = (𝑉_{𝐿𝑖𝑛𝑒 𝑅} . 𝐼_𝑅 . 𝑐𝑜𝑠𝜙) + (𝑉_{𝐿𝑖𝑛𝑒 𝑆} . 𝐼_𝑆 . 𝑐𝑜𝑠𝜙) + (𝑉_{𝐿𝑖𝑛𝑒 𝑇} . 𝐼_𝑇 . 𝑐𝑜𝑠𝜙) (3.7) dengan nilai:

P = Daya generator 3 fasa (watt)

𝑉_{𝐿𝑖𝑛𝑒 𝑅,𝑆,𝑇} = Tegangan fasa R-N, fasa S-N, fasa T-N (volt) 𝐼_{𝑅,𝑆,𝑇} = Arus fasa R, fasa S, fasa T (amper)

𝑐𝑜𝑠𝜙 = Faktor daya

Kemudian analisis terakhir adalah mengetahui penilaian user terhadap tampilan dan fungsi sistem monitoring yang telah dibuat dengan cara melakukan survey terhadap 5 orang yang berbeda menggunakan kuisioner dari google form.

18 BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakteristik Sensor ZMPT101B

Pengujian karakteristik sensor zmpt101b dilakukan dengan membandingkan keluaran voltage regulator dengan zmpt101b. Karakteristik sensor zmpt101b dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Karakteristik Sensor ZMPT101B

Voltage Regulator (V) ZMPT101B (V) Error (%) Keberhasilan (%)

0 0 0 100

X̅ Error (%) dan X̅ Keberhasilan (%) 1,665804 98,334196

Hasil perbandingan dari pengujian sensor yang telah dibuat dengan voltage regulator didapatkan persentase rata-rata keberhasilannya adalah 98,33 %.

4.2 Karakteristik Voltage Sensor

Pengujian karakteristik voltage sensor dilakukan dengan membandingkan keluaran DC power supply dengan voltage sensor. Karakteristik voltage sensor dapat dilihat pada Tabel 4.2

Tabel 4.2 Karakteristik Voltage Sensor

DC Power Supply (V) Voltage Sensor (V) Error (%) Keberhasilan (%)

13,34 13,32 0,149925 99,850075

X̅ Error (%) dan X̅ Keberhasilan (%) 0,057726 99,942274

Hasil perbandingan dari pengujian sensor yang telah dibuat dengan DC power supply didapatkan persentase rata-rata keberhasilannya adalah 99,94 %.

19 4.3 Karakteristik Sensor ACS712 Arus AC

Pengujian karakteristik sensor acs712 dilakukan dengan membandingkan keluaran PLTMH dengan acs712. Karakteristik sensor acs712 arus AC dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Karakteristik Sensor ACS712 Arus AC

AC Current PLTMH (A) AC Current ACS712 (A) Error (%) Keberhasilan (%)

0,07 0,05 28,571429 71,42857143

0,1 0,09 10 90

0,16 0,13 18,75 81,25

0,19 0,17 10,526316 89,47368421

0,24 0,21 12,5 87,5

0,34 0,33 2,9411765 97,05882353

0,38 0,37 2,6315789 97,36842105

0,46 0,45 2,173913 97,82608696

0,48 0,45 6,25 93,75

0,52 0,49 5,7692308 94,23076923

0,65 0,65 0 100

0,84 0,81 3,5714286 96,42857143

0,88 0,85 3,4090909 96,59090909

0,95 0,93 2,1052632 97,89473684

0,99 0,97 2,020202 97,97979798

X̅ Error (%) dan X̅ Keberhasilan (%) 7,414641883 92,58535812

Hasil perbandingan dari pengujian sensor yang telah dibuat dengan output PLTMH didapatkan persentase rata-rata keberhasilannya adalah 92,19 %.

4.4 Karakteristik Sensor ACS712 Arus DC

Pengujian karakteristik sensor acs712 dilakukan dengan membandingkan keluaran DC power supply dengan acs712. Karakteristik sensor acs712 arus DC dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Karakteristik Sensor ACS712 Arus DC

DC Current Regulator (A) DC Current ACS712 (A) Error (%) Keberhasilan (%)

0,19 0,15 21,05263 78,94737

X̅ Error (%) dan X̅ Keberhasilan (%) 7,058175 92,941825

Hasil perbandingan dari pengujian sensor yang telah dibuat dengan DC power supply didapatkan persentase rata-rata keberhasilannya adalah 92,94 %.

20 4.5 Pengujian Beban RLC Terhadap V, I, f dan Cosϕ Pada PLTMH

Pengambilan data dilakukan pada tanggal 2 Maret 2021, dengan cara menyambungkan output PLTMH ke beban RLC dan alat ukur.

4.5.1 Data Pengujian PLTMH Dengan Beban Resistif

Pengujian dilakukan dengan menyambungkan kabel keluaran PLTMH ke beban R. Berikut hasil perolehan datanya dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Pengujian PLTMH Dengan Beban Resistif

Beban R (Ω)

Arduino LabVIEW Serial Monitor

Arduino LabVIEW

Dari data yang diperoleh terjadi perbedaan hasil, antara data yang tertampil di serial monitor dengan LabVIEW. Persentase rata-rata error yang dihasilkan pada pengujian PLTMH dengan beban resistif yakni memperoleh nilai 0,24% untuk tegangan AC dan 1,53% untuk arus AC. Nilai rata-rata persentase kesalahan yang diperoleh tergolong baik karena nilainya masih dibawah 5%

sesuai dengan SNI. Kemungkinan error terjadi karena nilai output dari PLTMH yang terkadang berubah-ubah (tidak konstan) ataupun bisa dari sensor-sensor yang digunakan.

Frekuensi diatur mendekati pada angka 60 Hz ketika nilai beban berubah, sehingga menghasilkan data tersebut. Sesuai kaidah hukum ohm yaitu semakin kecil nilai resistif yang digunakan, maka semakin besar nilai arus yang mengalir di suatu penghantar pada rangkaian tertutup dengan tegangan yang tetap.

4.5.2 Data Pengujian PLTMH Dengan Beban Induktif

Pengujian dilakukan dengan menyambungkan kabel keluaran mikrohidro ke beban L.

Pengujian dilakukan dengan menyambungkan kabel keluaran mikrohidro ke beban L.